(57)【要約】      （修正有）【課題】定着ベルト用の熱伝導性が改善された新しい複合材料を提供する。【解決手段】熱伝導性を有するポリイミド樹脂１１０中に複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０を実質的に均一に分散させることにより、該複合材料に約０．４Ｗ／ｍＫ〜約２．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を付与するとともに、該複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子の各々は窒化アルミニウム粒子コア上に配設した不動態化層を含んで窒化アルミニウム粒子コアの表面の酸化および熱劣化を阻止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材料であって、熱伝導性を有するポリイミド樹脂と、約０．４Ｗ／ｍＫ〜約２．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を該複合材料に付与するように該ポリイミド樹脂中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子とを含み、該複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子の各々が、窒化アルミニウム粒子コア上に配設した不動態化層を含んで該窒化アルミニウム粒子コアの表面の酸化および熱劣化を阻止することを特徴とする、複合材料。
【請求項２】
前記不動態化層が、４，４’‐オキシジアニリン、ピロメリット酸無水物、ポリアミド酸、ＢＴＤＡ（ベンゾフェノンテトラカルボン酸）、１，４‐ベンゼンジアミン、ＭＰＤ（４，４’‐メチレンビスベンゼンアミン）およびＢＴＤＥ（４，４’‐カルボニルビス（１，２‐ベンゼンジカルボン酸）からなる群より選択されるモノマーの縮合反応生成物を含む、請求項１に記載の複合材料。
【請求項３】
前記複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子が、球状粒子および高アスペクト比粒子の１以上を含む、請求項１に記載の複合材料。
【請求項４】
前記複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子が、約５ｎｍ〜約５μｍの範囲の少なくとも１つの寸法を有する複数の粒子を含む、請求項１に記載の複合材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本教示は、静電複写および電子写真に関し、さらに具体的には、定着ベルト用の熱伝導性が改善された複合材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
より高い熱伝導性を実現するために、定着器材料にはフィラーが組み込まれている。しかし、熱伝導性フィラーを定着部材に組み込むと、この複合定着器材料の硬度が増大する。このため、定着用途のための熱伝導性材料を開発する際には１つの制限要因が存在する。最高レベルの熱伝導性を定着剤に付与しながら同時に、得られた複合材料の適した物理的性質のバランスを維持するには、非常に高い熱伝導性を有する粒子を有していることが望ましい。従来、窒化アルミニウムが熱伝導性フィラーとして定着器材料に使用されてきたが、窒化アルミニウムの固有の熱的不安定性によって制限される。窒化アルミニウムなどのフルオロエラストマーからなる複合材料は熱不安定性であることがわかっているが、この複合材料の架橋副産物には発熱反応があるために、その使用が禁止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，９４５，２２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、先行技術のこれらの問題および他の問題を克服して、熱伝導性が改善された新しい複合材料を提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
種々の実施形態によれば、複合材料がある。この複合材料は熱伝導性を有するポリイミド樹脂と該ポリイミド樹脂中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子とを含んで、該複合材料に約０．４Ｗ／ｍＫ〜約２．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を付与することができる。該複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子の各々は窒化アルミニウム粒子コア上に配設した不動態化層を含んで窒化アルミニウム粒子コアの表面の酸化および熱劣化を阻止することができることを特徴とする。
【０００６】
種々の実施形態によれば、複合材料がある。該複合部材はフルオロポリマーまたはフルオロエラストマーの少なくとも１つと該フルオロポリマーまたは該フルオロエラストマーの少なくとも１つの中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子とを含んで、該複合材料に約０．４Ｗ／ｍＫ〜約２．５Ｗ／ｍの熱伝導率を付与することができる。該複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子の各々は窒化アルミニウム粒子コア上に配設した不動態化層を含んで窒化アルミニウム粒子コアの表面の酸化および熱劣化を阻止することができることを特徴とする。
【０００７】
種々の実施形態によれば、複合材料がある。該複合部材は、熱伝導性を有するシリコーンエラストマーと該シリコーンエラストマー中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子とを含んで該複合材料に約０．４Ｗ／ｍＫ〜約２．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を付与することができる。該複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子の各々は、窒化アルミニウム粒子コア上に配設した不動態化層を含んで窒化アルミニウム粒子コアの表面の酸化および熱劣化を阻止することができることを特徴とする。
【０００８】
更に別の実施形態によれば、複合材料を製造する方法がある。該方法は複数の窒化アルミニウム粒子を提供するステップと該複数の窒化アルミニウム粒子の各々の上に不動態化層を形成するステップとを含んで複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子を提供することができる。該不動態化層は窒化アルミニウム粒子の表面の酸化および熱劣化を阻止することを特徴とする。該方法は該複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子をポリマー中に分散させて約０．４Ｗ／ｍＫ〜約２．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を該複合材料に付与するステップを更に含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本教示の種々の実施形態に係る複合材料を示す略断面図である。
【図２】本教示の種々の実施形態に係る例示の不動態化された窒化アルミニウム粒子を示す略図である。
【図３】本教示の種々の実施形態に係る例示の不動態化された窒化アルミニウム粒子を示す略図である。
【図４】本教示の種々の実施形態に係る複合材料を製造するステップを示す例示の方法である。
【図５】本教示の種々の実施形態に係る例示の定着サブシステムを示す略図である。
【図６】本教示の実施形態に係る例示の定着器部材を示す略断面図である。
【図７】本教示の実施形態に係る例示の定着器部材を示す略断面図である。
【図８】本教示の実施形態に係る例示の定着器部材を示す略断面図である。
【図９】本教示の実施形態に係る例示の定着器部材を示す略断面図である。
【図１０】本教示の実施形態に係る例示の定着器部材を示す略断面図である。
【図１１】本教示の実施形態に係る例示の定着器部材を示す略断面図である。
【図１２】本教示の実施形態に係る例示の定着器部材を示す略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は本教示の種々の実施形態に係る複合材料１００を概略的に示している。いくつかの実施形態では、複合材料１００は、約０．２Ｗ／ｍＫ〜約０．４Ｗ／ｍＫの範囲の熱伝導率を有するポリイミド樹脂１１０とポリイミド樹脂１１０中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０とを含んで、該ポリイミド樹脂の熱伝導率よりも最大で約５００％、該複合材料の熱伝導率を増大させ得る。種々の実施形態では、複合材料１００は約０．４Ｗ／ｍＫ〜約２．５Ｗ／ｍＫの範囲の熱伝導率を、場合によっては約０．５Ｗ／ｍＫ〜約１．５Ｗ／ｍＫの範囲の熱伝導率を有し得る。場合によっては、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０は、複合材料１００の総重量の約０．０１重量％〜約５０重量％の範囲の量で、他の場合には、複合材料１００の総重量の約３重量％〜約３５重量％の範囲の量で存在し得る。いくつかの実施形態では、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０は、図２に示す球状粒子２２０および図３に示す高アスペクト比粒子３２０の１以上を含み得る。種々の実施形態では、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０、２２０、３２０の各々は、約５ｎｍ〜約５μｍの範囲の、場合によっては約１０ｎｍ〜約２μｍの範囲の少なくとも１つの寸法を有し得る。また、図２および３に示すように、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０、２２０、３２０の各々は、窒化アルミニウム粒子コア２２２、３２２上に配設した不動態化層２２４、３２４を含んで、不動態化層２２４、３２４が窒化アルミニウム粒子コア２２２、３２２の表面の酸化および熱劣化を阻止し得る。
【００１１】
種々の実施形態では、ポリイミドを含む不動態化層２２４、３２４は、以下に示すように、ポリイミド前駆体モノマー（例えば、４，４’‐オキシジアニリン）をピロメリット酸無水物と縮合反応させることによって形成され得る。
【００１２】
【化１】
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【００１３】
縮合反応（１）は約２５℃〜約２００℃の範囲の温度で実行され得る。ある実施形態では、不動態化層２２４、３２４は、限定するものではないがポリアミド酸、ＢＴＤＡ（ベンゾフェノンテトラカルボン酸）、１，４‐ベンゼンジアミン、ＭＰＤ（４，４’‐メチレンビスベンゼンアミン）およびＢＴＤＥ（４，４’‐カルボニルビス（１，２‐ベンゼンジカルボン酸）などの他の適切なポリイミド前駆体モノマーを用いて形成され得る。不動態化層２２４、３２４の厚さおよび表面粗さはプロセス条件（例えば、反応時間、反応媒体の温度およびモノマー濃度）によって制御され得る。
【００１４】
種々の実施形態では、ポリイミド樹脂１１０と複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０、２２０、３２０とを含む複合材料１００は、現在使用されている材料よりも高い熱伝導性を必要とするベルト定着器または他のベルト構成要素の基材として使用され得る。如何なる特定の理論によっても拘束しようとするものではないが、複合材料１００は、電子写真システムおよび／または静電複写システムの定着器サブシステムにおいて、熱転写の改善をもたらすとともに低エネルギー消費または高速のプロセス速度を可能にするものと考えられる。
【００１５】
いくつかの実施形態では、図１に示す複合材料１００は、フルオロポリマーおよび約０．２Ｗ／ｍＫ〜約０．４Ｗ／ｍＫの範囲の熱伝導率を有するフルオロエラストマー１１０の１以上と、フルオロポリマーおよびフルオロエラストマー１１０の１以上の中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０とを含んで、フルオロポリマーおよびフルオロエラストマー１１０の１以上の熱伝導率よりも最大で約５００％、複合材料１００の熱伝導率を増大させ得る。種々の実施形態では、複合材料１００は約０．５Ｗ／ｍＫ〜約２．５Ｗ／ｍＫの範囲の、場合によっては約０．５Ｗ／ｍＫ〜約１．５Ｗ／ｍの範囲の熱伝導率を有し得る。フルオロポリマーおよびフルオロエラストマーの例には、限定するものではないがポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＥＥ）、パーフルオロアルコキシポリマー樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）とのコポリマー；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのターポリマー、およびテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＦ２）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのテトラポリマーを含み得る。
【００１６】
図２および３に示すように、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０、２２０、３２０の各々は、窒化アルミニウム粒子コア２２２、３２２上に配設した不動態化層２２４、３２４を含み得る。いくつかの実施形態では、不動態化層２２４、３２４は窒化アルミニウム粒子コア２２２、３２２の表面の酸化および熱劣化を阻止し得る。他の実施形態では、不動態化層２２４、３２４はフルオロポリマーおよびフルオロエラストマー１１０の１以上中の窒化アルミニウム粒子１２０、２２０、３２０の分散性を改善し得る。他のいくつかの実施形態では、不動態化層２２４、３２４はフルオロポリマーおよびフルオロエラストマー１１０の１以上の物理的性質（例えば、デュロメータ硬度、引張強度、極限伸び、堅牢性（ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ）および初期モジュラス（ｉｎｉｔｉａｌ  ｍｏｄｕｌｕｓ））を向上させ得る。
【００１７】
不動態化層２２４、３２４は、以下に示すように、１種以上のフッ素化モノマー（例えば、フルオロフェニレンジアミン、テトラフルオロ無水フタル酸、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、三フッ化塩化エチレンおよびパーフルオロメチルビニルエーテル等）の縮合反応によって形成することができる。
【００１８】
【化２】
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【００１９】
縮合反応（２）は約２５℃〜約２００℃の範囲の温度で行うことができる。フッ素化ポリイミド系モノマーを反応スキーム２に示すが、適した他の任意のフッ素化モノマーを用いてもよい。
【００２０】
種々の実施形態では、フルオロポリマーおよびフルオロエラストマー１１０の１以上と複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０、２２０、３２０とを含む複合材料１００は、高い熱伝導性を必要とするベルト定着器または他のベルト構成要素のトップコート材料として使用され得る。如何なる特定の理論によっても拘束しようとするものではないが、複合材料１００は、電子写真システムおよび／または静電複写システムの定着器サブシステムにおいて、熱転写の改善をもたらすとともに低エネルギー消費または高速のプロセス速度を可能にするものと考えられる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、図１に示す複合材料１００は、熱伝導性を有するシリコーンエラストマー１１０とシリコーンエラストマー１１０中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０とを含んで、シリコーンエラストマー１１０の熱伝導率よりも最大で約５００％、複合材料１００の熱伝導率を増大させ得る。種々の実施形態では、複合材料１００は約０．５Ｗ／ｍＫ〜約２．５Ｗ／ｍＫの範囲の、場合によっては約０．５Ｗ／ｍＫ〜約１．５Ｗ／ｍの範囲の熱伝導率を有し得る。限定するものではないが室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム類、高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴム類、および低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴム類のようなシリコーンゴム類などの任意の適したシリコーンエラストマー１１０を用いてもよい。市販のシリコーンゴム類の例には、限定するものではないがシラスチック（ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標））７３５ブラックＲＴＶおよびシラスチック（ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標））７３２ＲＴＶ（ダウコーニング社、ミシガン州ミッドランド所在）、ならびに１０６ＲＴＶシリコーンゴムおよび９０ＲＴＶシリコーンゴム（ゼネラルエレクトリック社、ニューヨーク州アルバニー所在）が挙げられる。適した他のシリコーン材料には、限定するものではないがシルガード（登録商標）（Ｓｙｌｇａｒｄ）１８２（ダウコーニング社、ミシガン州ミッドランド所在）、シロキサン類（ポリジメチルシロキサン類が好ましい）、フルオロシリコーン類（例えば、シリコーンゴム５５２（Ｓａｍｐｓｏｎ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ社、バージニア州リッチモンド所在））、ジメチルシリコーン類、液体シリコーンゴム類（例えば、ビニル架橋熱硬化性ゴム類またはシラノール室温架橋材料）等が挙げられる。
【００２２】
図２および３に示すように、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０、２２０、３２０の各々は、窒化アルミニウム粒子コア２２２、３２２上に配設した不動態化層２２４、３２４を含み得る。いくつかの実施形態では、不動態化層２２４、３２４は、以下に示すように、シリコーンエラストマー系オリゴマー（ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃ  ｏｌｉｇｏｍｅｒ）を窒化アルミニウム粒子（例えば、以下に示すように低分子量のシラノール官能性ポリジメチルシロキサン）と熱反応させることによって形成され得る（式中、Ｒは水酸基、ｘ＝１〜１０、ｙ＝０〜５である）。
【００２３】
【化３】
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【００２４】
限定するものではないがクロロシラン類およびトリメトキシシラン類などの適した他の任意のシリコーン構造体および前駆体モノマーを反応スキーム（３）に使用してもよい。種々の実施形態では、シリコーン系エラストマー１１０と複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１２０、２２０、３２０とを含む複合材料１００を用いて、現在使用されている材料よりも高い熱伝導率を必要とするベルト定着器または他のベルト構成要素中に柔軟層が形成され得る。
【００２５】
種々の実施形態によれば、図４に示すように、複合材料を製造する方法４００がある。方法４００には、ステップ４３１に示すように複数の窒化アルミニウム粒子を提供する工程と、ステップ４３２に示すように複数の窒化アルミニウム粒子の各々の上に不動態化層を形成して不動態化された窒化アルミニウム粒子を形成する工程とを含み得る。種々の実施形態では、該不動態化層は、不所望の反応に対して、窒化アルミニウム粒子の表面の酸化および熱劣化を阻止することができる。方法４００には、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子をポリマー中に分散させて約０．４Ｗ／ｍＫ〜約２．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を複合材料に付与するステップ４３３を含んでもよい。また、該不動態化層は、不動態化された窒化アルミニウム粒子のポリマー中での分散性を改善し、ポリマーとの不所望の反応を阻止し、熱伝導性および物理的性質（例えば、デュロメータ硬度、引張強度、極限伸び、堅牢性（ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ）および初期モジュラス（ｉｎｉｔｉａｌ  ｍｏｄｕｌｕｓ））を増大させ得る。
【００２６】
いくつかの実施形態では、複数の窒化アルミニウム粒子各々の上に不動態化層を形成するステップ４３２には、反応スキーム（１）に示すように、限定するものではないが４，４’‐オキシジアニリン、ピロメリット酸無水物、ポリアミド酸、ＢＴＤＡ（ベンゾフェノンテトラカルボン酸）、１，４‐ベンゼンジアミン、ＭＰＤ（４，４’‐メチレンビスベンゼンアミン）およびＢＴＤＥ（４，４’‐カルボニルビス（１，２‐ベンゼンジカルボン酸）等の１以上のモノマーを該複数の窒化アルミニウム粒子に添加して混合物を形成し、該混合物を約２５℃〜約２００℃の範囲の温度で加熱して、該１以上のモノマーの縮合反応生成物を含んだ不動態化層を該複数の窒化アルミニウム粒子の各々の上に形成するステップを含み得る。種々の実施形態では、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子をポリマー中に分散させるステップには、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子をポリイミド（例えば、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリケトン、ポリフタルアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミドおよびポリアリールエーテルケトン）中に分散させるステップを含み得る。
【００２７】
他の実施形態では、複数の窒化アルミニウム粒子の各々の上に不動態化層を形成するステップ４３２には、反応スキーム（２）に示すように、１以上のモノマー（例えば、フルオロフェニレンジアミン、テトラフルオロ無水フタル酸、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、三フッ化塩化エチレンおよびパーフルオロメチルビニルエーテル）を該複数の窒化アルミニウム粒子に添加して混合物を形成し、該混合物を約２５℃〜約２００℃の範囲の温度で加熱して、該１以上のモノマーの縮合反応生成物を含んだ不動態化層を該複数の窒化アルミニウム粒子の各々の上に形成するステップを含み得る。種々の実施形態では、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子をポリマー中に分散させるステップには、フルオロポリマーおよびフルオロエラストマー（例えば、テトラフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシポリマー樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー類、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）とのコポリマー類、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのターポリマー類、およびテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＦ２）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のテトラポリマー類）の少なくとも１つの中に複数の不動態化された該窒化アルミニウム粒子を分散させるステップを含み得る。
【００２８】
他の実施形態では、複数の窒化アルミニウム粒子の各々の上に不動態化層を形成するステップ４３２には、反応スキーム３に示すように、１以上のシリコーンエラストマー系オリゴマーを該複数の窒化アルミニウム粒子に添加して混合物を形成し、該混合物を約２５℃〜約２００℃の範囲の温度で加熱して、該１以上のモノマーの縮合反応生成物を含んだ不動態化層を該複数の窒化アルミニウム粒子の各々の上に形成するステップを含み得る。種々の実施形態では、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子をポリマー中に分散させる該ステップには、該複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子をシリコーンエラストマー（例えば、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム類、高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴム類、および低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴム類のようなシリコーンゴム類）中に分散させるステップを含み得る。市販のシリコーンゴム類の例には、限定するものではないがシラスチック（ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標））７３５ブラックＲＴＶおよびシラスチック（ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標））７３２ＲＴＶ（ダウコーニング社、ミシガン州ミッドランド所在）、ならびに１０６ＲＴＶシリコーンゴムおよび９０ＲＴＶシリコーンゴム（ゼネラルエレクトリック社、ニューヨーク州アルバニー所在）が挙げられる。適した他のシリコーン材料には、限定するものではないがシルガード（登録商標）（Ｓｙｌｇａｒｄ）１８２（ダウコーニング社、ミシガン州ミッドランド所在）、シロキサン類（ポリジメチルシロキサン類が好ましい）、フルオロシリコーン類（例えば、シリコーンゴム５５２（Ｓａｍｐｓｏｎ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ社、バージニア州リッチモンド所在））、ジメチルシリコーン類、液体シリコーンゴム類（例えば、ビニル架橋熱硬化性ゴム類またはシラノール室温架橋材料）等が挙げられる。
【００２９】
図５は本教示の種々の実施形態に係る例示の定着サブシステム５００を概略的に示している。定着サブシステム５００は、ベルト状の定着器部材５４０と、定着ニップ５５２を形成するように設置可能な回転自在圧力ロール（ｒｏｔａｔａｂｌｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｒｏｌｌ）５５４とを含み得る。未定着（ｕｎｆｕｓｅｄ）のトナー画像を担持する媒体５５６が定着のために定着ニップ５５２に送給され得る。図６は本教示の種々の実施形態に係る例示の定着ベルト５４０、６４０の断面を概略的に示している。例示の定着ベルト６４０は、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子６２０’が基材６４２の熱伝導率を増大させるように、ポリイミド６１０’中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子６２０’を含んだ基材６４２を含み得る。複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子６２０’の各々は、図２および３に示すように、窒化アルミニウム粒子コア２２２、３２２上に配設した不動態化層２２４、３２４を含み得る。また、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子６２０’は、反応スキーム（１）に示すように形成され得る。例示の定着ベルト６４０は基材６４２上に配設したトップコート層６４４を含んでもよく、トップコート層６４４はフルオロポリマーおよびフルオロエラストマーの１以上を含み得る。該１以上のフルオロポリマーおよびフルオロエラストマーは、１以上のモノマー繰り返し単位（例えば、テトラフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンおよびそれらの混合物）を含み得る。例示のトップコート層１１４４は、限定するものではないがポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシポリマー樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）とのコポリマー、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのターポリマー、およびテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＦ２）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのテトラポリマーを含み得る。
【００３０】
図７は定着ベルト５４０，６４０の別の例示の実施形態７４０を示している。定着ベルト７４０は基材７４２上に配設したトップコート層７４４を含み得る。該基材７４２はポリイミド７１０’中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子７２０’を含む。また、トップコート層７４４は、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子７２０’’がトップコート層７４４の熱伝導率を増大させるように、フルオロポリマーおよびフルオロエラストマー７１０’’の少なくとも１以上の中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子７２０’’を含み得る。種々の実施形態では、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子７２０’’の各々は、図２および３に示すように、窒化アルミニウム粒子コア２２２、３２２上に配設した不動態化層２２４、３２４を含み得る。ある実施形態では、フッ素化モノマーの縮合反応生成物を含む不動態化層２２４、４３２は、反応スキーム（２）に示すように形成され得る。
【００３１】
図８は定着ベルト５４０、６４０、７４０の別の例示の実施形態８４０を示している。図８に示す定着ベルト８４０は基材８４２上に配設した柔軟層８４６と該柔軟層８４６上に配設したトップコート層８４４とを含んでもよい。いくつかの実施形態では、柔軟層８４６はシリコーンエラストマー８１０’’’中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子８２０’’’を含み得る。図２および３に示すように、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子８２０’’’の各々は、窒化アルミニウム粒子コア２２２、３２２上に配設した不動態化層２２４、３２４を含み得る。種々の実施形態では、シリコーンエラストマー系オリゴマーを含む不動態化層２２４、３２４は反応スキーム３に示すように形成され得る。基材８４２はポリイミド８１０’中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子８２０’を含んでもよい。
【００３２】
図９は定着ベルト５４０、６４０、７４０、８４０の別の例示の実施形態９４０を示しており、３層（ポリイミド９１０’を含む基材９４２、基材９４２上に配設したシリコーンエラストマー９１０’’を含む柔軟層９４６および柔軟層９４６上に配設したフルオロエラストマーおよびフルオロポリマー９１０’’の１以上を含むトップコート層９４４）の各々はそれぞれ、不動態化された窒化アルミニウム粒子９２０’、９２０’’、９２０’’’を含み得る。
【００３３】
図１０は本教示の実施形態に係る別の例示の定着ベルト５４０、１０４０の断面を概略的に示している。例示の定着ベルト１０４０は基材１０４２と基材１０４２上に配設したトップコート層１０４４とを含み得る。基材１０４２は適した任意の高温プラスチック基材（例えば、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリケトン、ポリフタルアミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミドおよびポリアリールエーテルケトン）であり得る。トップコート層１０４４は、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１０２０’’がトップコート層１０４４の熱伝導率を増大させるように、フルオロポリマーおよびフルオロエラストマー１０１０’’の少なくとも１つの中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１０２０’’を含み得る。種々の実施形態では、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１０２０’’の各々は、図２および３に示すように、窒化アルミニウム粒子コア２２２、３２２上に配設した不動態化層２２４、３２４を含み得る。ある実施形態では、不動態化層２２４、４３２はフッ素化モノマーの縮合反応生成物を含み、反応スキーム２に示すように形成され得る。
【００３４】
いくつかの実施形態では、例示の定着ベルト１０４０は基材１０４２とトップコート層１０４４との間に配設した柔軟層を含み得る。柔軟層用の材料の例には、限定するものではないが室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム類；高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴム類；および低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴム類のようなシリコーンゴム類を含み得る。市販のシリコーンゴム類の例には、限定するものではないがシラスチック（ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標））７３５ブラックＲＴＶおよびシラスチック（ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標））７３２ＲＴＶ（ダウコーニング社、ミシガン州ミッドランド所在）、ならびに１０６ＲＴＶシリコーンゴムおよび９０ＲＴＶシリコーンゴム（ゼネラルエレクトリック社、ニューヨーク州アルバニー所在）が挙げられる。適した他のシリコーン材料には、限定するものではないがシルガード（登録商標）（Ｓｙｌｇａｒｄ）１８２（ダウコーニング社、ミシガン州ミッドランド所在）、シロキサン類（ポリジメチルシロキサン類が好ましい）、フルオロシリコーン類（例えば、シリコーンゴム５５２（Ｓａｍｐｓｏｎ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ社、バージニア州リッチモンド所在））、ジメチルシリコーン類、液体シリコーンゴム類（例えば、ビニル架橋熱硬化性ゴム類またはシラノール室温架橋材料）等が挙げられる。
【００３５】
図１１は定着ベルト５４０、１０４０の別の例示の実施形態１１４０を示しており、定着ベルト１１４０は基材１１４２とトップコート層１１４４との間に配設した柔軟層を含んでいる。種々の実施形態では、柔軟層１１４６はシリコーンエラストマー１１１０’’’中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１１２０’’’を含み得る。複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１１２０’’’の各々は、図２および３に示すように、窒化アルミニウム粒子コア２２２、３２２上に配設した不動態化層２２４、３２４を含み得る。種々の実施形態では、不動態化層２２４、３２４はシリコーンエラストマー系オリゴマーを含み、反応スキーム３に示すように形成され得る。
【００３６】
図１２は定着ベルト５４０、１０４０、１１４０の別の例示の実施形態１２４０を示しており、定着ベルト１２４０は基材１２４２とトップコート層１２４４との間に配設した柔軟層１２４６を含み、柔軟層１２４６のみが、シリコーンエラストマー１１１０’’’中に実質的に均一に分散させた複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子１１２０’’’を含んでいる。基材１１４２は適した任意の高温プラスチック基材（例えば、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリケトン、ポリフタルアミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミドおよびポリアリールエーテルケトン）であり得る。トップコート層１１４４はフルオロポリマーおよびフルオロエラストマーの１以上を含み得る。フルオロポリマーおよびフルオロエラストマーの１以上は、１以上のモノマー繰り返し単位（例えば、テトラフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンおよびそれらの混合物）を含み得る。トップコート層１１４４の例には、限定するものではないがポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシポリマー樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー類、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）とのコポリマー類、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのターポリマー類、およびテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＦ２）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのテトラポリマー類を含み得る。
【００３７】
図６〜１２に示した定着ベルトの種々の実施形態に関し、基材６４２、７４２、８４２、１２４２には、不動態化された粒子６２０’、７２０’、８２０’、１２１０’およびポリイミド６１０’、７１０’、８１０’、１２１０’の総重量の約０．０１重量％〜約５０重量％の範囲の量で、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子６２０’、７２０’、８２０’を含み得る。いくつかの実施形態では、トップコート層７４４、９４４、１０４４、１１４４には、不動態化された粒子７２０’’、９２０’’、１０２０’’、１１２０’’とフルオロポリマーおよびフルオロエラストマー７１０’’、９１０’’、１０１０’’、１１１０’’の１以上との総重量の約０．０１重量％〜約５０重量％の範囲の量で、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子７２０’’、９２０’’、１０２０’’、１１２０’’を含み得る。他の実施形態では、柔軟層８４６、９４６、１１４６、１２４６には、不動態化された粒子８２０’’’、９２０’’’、１１２０’’’、１２２０’’’とシリコーンエラストマー８１０’’’、９１０’’’、１１１０’’’、１２１０’’’との総重量の約０．０１重量％〜約５０重量％の範囲の量で、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子８２０’’’、９２０’’’、１１２０’’’、１２２０’’’を含み得る。種々の実施形態では、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子６２０’、７２０’、８２０’、７２０’’、９２０’’、１０２０’’、１１２０’’、８２０’’’、９２０’’’、１１２０’’’、１２２０’’’には、図２に示す球状粒子２２０および図３に示す高アスペクト比粒子３２０の１以上を含み得る。ある実施形態では、複数の不動態化された窒化アルミニウム粒子６２０’、７２０’、８２０’、７２０’’、９２０’’、１０２０’’、１１２０’’、８２０’’’、９２０’’’、１１２０’’’、１２２０’’’には、約５ｎｍ〜約５μｍの範囲の少なくとも１つの寸法を、場合によっては約１０ｎｍ〜約２μｍの範囲の少なくとも１つの寸法を有する粒子を含み得る。また、反応スキーム１、２および３は反応スキームの例示であって、当業者であれば、適した他の任意の反応スキームならびに他の任意のモノマーを用いて、窒化アルミニウム粒子２２０、３２０、６２０’、７２０’、８２０’、７２０’’、９２０’’、１０２０’’、１１２０’’、８２０’’’、９２０’’’、１１２０’’’、１２２０’’’のコア２２２、３２２の上に不動態化層２２４、３２４を形成することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１００  複合材料、１１０  ポリイミド樹脂、１２０，２２０，３２０，６２０，７２０’，８２０’，８２０’’’，９２０’，９２０’’，９２０’’’，１０２０’’，１１２０’’’  不動態化された窒化アルミニウム粒子、２２４，３２４  不動態化層、２２２，３２２  窒化アルミニウム粒子コア、３２０  高アスペクト比粒子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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